如何保证数据库与缓存双写时的数据一致性

最经典的缓存+数据库读写的模式：cache aside pattern

Cache Aside Pattern

　　读的时候，先读缓存，缓存没有的话，那么就读数据库，然后取出数据后放入缓存，同时返回响应

　　更新的时候，先删除缓存，然后再更新数据库   （很多地方都说应该先更新数据库，再删缓存）

 

为什么是删除缓存，而不是更新缓存呢？

　　原因很简单，很多时候，复杂点的缓存的场景，因为缓存有的时候，不简单是数据库中直接取出来的值

　　比如可能更新了某个表的一个字段，然后其对应的缓存，是需要查询另外两个表的数据，并进行运算，才能计算出缓存最新的值的

　　更新缓存的代价是很高的

　　如果你频繁修改一个缓存涉及的多个表，那么这个缓存会被频繁的更新

　　但是问题在于，这个缓存到底会不会被频繁访问到？

　　举个例子，一个缓存涉及的表的字段，在1分钟内就修改了20次，或者是100次，那么缓存更新20次，100次; 但是这个缓存在1分钟内就被读取了1次，有大量的冷数据

　　实际上，如果你只是删除缓存的话，那么1分钟内，这个缓存不过就重新计算一次而已，开销大幅度降低

　　每次数据过来，就只是删除缓存，然后修改数据库，如果这个缓存，在1分钟内只是被访问了1次，那么只有那1次，缓存是要被重新计算的，用缓存才去算缓存

　　其实删除缓存，而不是更新缓存，就是一个lazy计算的思想，不要每次都重新做复杂的计算，不管它会不会用到，而是让它到需要被使用的时候再重新计算

 

最初级的缓存不一致问题以及解决方案

　　问题：先修改数据库，再删除缓存，如果删除缓存失败了，那么会导致数据库中是新数据，缓存中是旧数据，数据出现不一致

　　解决思路：先删除缓存，再修改数据库，如果删除缓存成功，修改数据库失败，那么数据库中是旧数据，缓存中是空的，那么数据不会不一致

　　因为读的时候缓存没有，则读数据库中旧数据，然后更新到缓存中

 

比较复杂的数据不一致问题分析

　　数据发生了变更，先删除了缓存，然后要去修改数据库，此时还没修改

　　一个请求过来，去读缓存，发现缓存空了，去查询数据库，查到了修改前的旧数据，放到了缓存中

　　数据变更的程序完成了数据库的修改，此时缓存是旧数据，数据库是新数据

 

解决方案：更新与读取操作进行异步串行化

　　更新数据的时候，根据数据的唯一标识，将操作路由之后，发送到一个jvm内部的队列中

　　读取数据的时候，如果发现数据不在缓存中，那么将重新读取数据+更新缓存的操作，根据唯一标识路由之后，也发送同一个jvm内部的队列中

　　一个队列对应一个工作线程

　　每个工作线程串行拿到对应的操作，然后一条一条的执行

　　这样的话，一个数据变更的操作，先执行，删除缓存，然后再去更新数据库，但是还没完成更新

　　此时如果一个读请求过来，读到了空的缓存，那么可以先将缓存更新的请求发送到队列中，此时会在队列中积压，然后同步等待缓存更新完成

 

　　这里有一个优化点，一个队列中，其实多个更新缓存请求串在一起是没意义的，因此可以做过滤，如果发现队列中已经有一个更新缓存的请求了，那么就不用再放个更新请求操作进去了，直接等待前面的更新操作请求完成即可

　　待那个队列对应的工作线程完成了上一个操作的数据库的修改之后，才会去执行下一个操作，也就是缓存更新的操作，此时会从数据库中读取最新的值，然后写入缓存中

　　如果请求还在等待时间范围内，不断轮询发现可以取到值了，那么就直接返回; 如果请求等待的时间超过一定时长，那么这一次直接从数据库中读取当前的旧值

 

 

转自：中华石杉Java工程师面试突击